JP3778751B2

JP3778751B2 - Flat panel display

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Publication number: JP3778751B2
Application number: JP36483899A
Authority: JP
Inventors: 恭平磯畑
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JP2001183677A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子に代表される平板型表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示素子は、２枚の各基板の一方面に電極および配向膜がそれぞれ配置され、シール材によって２枚の基板が所定の間隙を保って貼合わされ、該間隙に液晶が封入されることによって、構成されている。液晶表示素子において、液晶層を挟む２枚の各基板上にそれぞれ配置されている透明電極からの電流リークを防止するために、透明電極を覆う絶縁膜がさらに設けられている。電流リークの防止機能を優先するあまり、絶縁膜は、絶縁膜の配置に起因する表示品位不良をもたらす場合がある。また従来技術の絶縁膜構造を有する液晶表示素子においては、絶縁膜端面の位置が絶縁膜本来の機能を優先して設計されるため、少なくとも基板上において電極が配置される領域全面を覆うように絶縁膜が配置される。この場合、シール材によって封止されたシール領域の外側に絶縁膜端面が露出してしまうので、水分および塩分に起因する電極腐食不良等を誘発する原因に成り易い。
【０００３】
特開平２−１９３１１８号公報は、２枚の基板表面における電極からの電流リークの対策、および液晶表示素子の防湿信頼性の向上を図るための構成を有する液晶表示素子を開示している。特開平２−１９３１１８号公報の液晶表示素子は、従来の構成に加えて、さらに、シール材よりも外側の領域およびシール材よりも内側の領域だけに電極を覆う絶縁膜が設けられており、シール材の下には絶縁膜および配向膜が形成されていない。特開平２−１９３１１８号公報の液晶表示素子は、絶縁膜をシール領域内に配置する構成になっているが、絶縁膜端面とシール材内側端面との距離が適正になっていない。このために、２枚の基板が貼合わされた場合、液晶表示素子のセル構造のうち、髄一、２枚の基板を剛結的に固定しているシール材近辺の２枚の基板の平行度が低くなっている。この結果、画像表示領域においても２枚の基板が平行度を保てないので、セルギャップの不均一に起因する表示むらの発生を余儀なくさせてしまっている。
【０００４】
特開平４−９７３１９号公報は、表示むらを低減するための構成を有しかつ強誘電性液晶を用いた液晶表示素子を開示している。特開平４−９７３１９号公報の液晶表示素子は、従来の構成に加えて、２枚の各基板のシール材が接着されている部分に非表示電極が形成されており、かつシール材の内側の表示用電極上だけでなくシール材が接着される部分に、配向膜を兼ねた絶縁膜が形成されている。さらに表示用電極上に散布されたものと同じスペーサが、シール材内部に混入されている。強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に特開平４−９７３１９号公報開示の技術が適用された場合は表示むらを低減させるものの、昨今多く用いられている閾値の急峻な液晶を用いた液晶表示素子、およびセルギャップが狭いタイプの液晶表示素子に特開平４−９７３１９号公報開示の技術を適用しても、満足のいく表示品位が必ずしも得られなくなって来ている。また特開平４−９７３１９号公報の液晶表示素子は、従来の液晶表示素子に新たな構成材料を追加しているので、材料価格の増加および生産装置の追加を余儀なくされる。ゆえに、低価格で高品位の液晶表示素子を消費者に提供することが難しい。
【０００５】
特開平８−３２８０２１号公報は、２枚の基板間の間隔を均一にする構成を有する液晶表示素子を開示している。特開平８−３２８０２１号公報の液晶表示素子は、従来構成に加えて、画像を表示する有効領域に配置されたカラーフィルタと、該カラーフィルタの外側に形成されたダミーカラーフィルタと、一方の基板上の電極を被膜した平滑層とをさらに含む。ダミーカラーフィルタ端面または平滑層端面とシール材端面との間隔が、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍになっている。特開平８−３２８０２１号公報の液晶表示素子においては、絶縁膜および配向膜の構成と表示品位の関係が配慮されていないので、表示むらが助長されてしまう可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、特開平２−１９３１１８号公報の液晶表示素子においては、絶縁膜および配向膜の構成と表示品位の関係が配慮されていないので、表示むらが助長されてしまう結果になっている。特開平８−３２８０２１号公報の液晶表示素子においても、絶縁膜および配向膜の構成と表示品位の関係が配慮されていないので、表示むらが助長されてしまう可能性がある。
【０００７】
また、特開平４−９７３１９号公報のように表示品位を向上させるための構造も紹介されているが、特開平２−１９３１１８号公報と同様に、絶縁膜、配向膜、およびシール材の位置のばらつき、ならびに印刷だれの発生が考慮されていないので、場合によっては、絶縁膜、配向膜、およびシール材の端面の交差に起因する構造のばらつきが発生してしまう。この結果、特開平２−１９３１１８号公報と同様に、２枚の基板が平行度を保てないので、セルギャップの不均一に起因する表示むらの発生を余儀なくさせてしまっている。さらに、従来の液晶表示素子に存在しない部品を追加する必要があるので、フレキソ版の追加に基づくコスト増加が避けられない。
【０００８】
さらに、本件出願人による本発明に至るまでの検討の結果、カラー液晶表示素子においては、カラーフィルタ層と絶縁膜との配置位置関係によっては、画像表示領域内部に表示むらが発生することが判明している。このためにカラー液晶表示素子においては、絶縁膜、シール材、およびカラーフィルタ層と、画像表示領域との構造設計および配置を、トータルで考慮する必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、絶縁膜に起因する表示品位低下を防止することができる平板型表示素子を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表示に関わる状態が局所的に変化可能な媒体層と、媒体層を挟んで対向配置されている第１基板および第２基板と、第１基板と第２基板とを間隔を空けて貼合わせている枠状のシール部材と、第１基板表面の法線方向から見てシール部材の内側端面よりも内側の領域の一部分である画像表示領域内において、第１基板と媒体層との間に配置される１以上の第１表示電極と、画像表示領域内において、第１基板と第１表示電極との間に配置されるカラーフィルタ層と、画像表示領域の端からシール部材の内側端面までの間の領域において、第１基板と前記媒体層との間に配置される平滑層と、全第１表示電極の媒体層側表面を少なくとも覆う第１絶縁膜と、第１絶縁膜形成後の第１基板の一方面上に、第１絶縁膜に重ねて形成される第１配向膜とを備える平板型表示素子において、
第１配向膜の端面が、第１基板と第２基板とシール部材とによって封止された封止空間内に配設され、さらに第１絶縁膜の端面よりも外側でかつシール部材の内側端面よりも内側に位置するとともに、第１絶縁膜の端面からシール部材の内側端面までの範囲の中心に位置するように、第１配向膜の形状および第１基板表面に対する第１配向膜の位置が定められ、
カラーフィルタ層の層厚と平滑層の層厚とは等しく、かつカラーフィルタ層と平滑層とは接しており、
第１絶縁膜の端面は、第１基板表面の法線方向から見て、画像表示領域の端とシール部材の内側端面との間に位置することを特徴とする平板型表示素子である。
【００１１】
本発明に従えば、平板型表示素子において、画像表示領域の端よりも外側でかつシール部材の内側端面よりも内側に端面が位置するように、第１絶縁膜が配置される。この結果第１絶縁膜の端面は、平滑化層上に常に配置され、かつシール部材よりも常に内側に配置される。このように第１絶縁膜は、シール部材との接触および干渉を常に排しており、かつ所定の膜構造上に配置されているので、第１基板と第２基板との平行度が常に保たれる。これによって、表示素子の表示面内において、媒体層の層厚に相当するセルギャップが予め定める値に常に保たれるので、平板型表示素子の表示むらの発生が抑えられる。しかも第１絶縁膜形成後の第１基板の一方面上に、第１絶縁膜に重ねて第１配向膜が形成される。この第１配向膜は、この端面が第１基板と第２基板とシール部材とによって封止された封止空間内に配設される。さらに第１配向膜の端面が、第１絶縁膜の端面よりも外側でかつシール部材の内側端面よりも内側に位置するとともに、第１絶縁膜の端面からシール部材の内側端面までの範囲の中心に位置するように、第１配向膜の形状および第１基板表面に対する第１配向膜の位置が定められている。したがって、表示むらの無い、非常に高品位な平板型表示素子の提供が可能になる。
本発明の平板型表示素子は、第１絶縁膜は、シール部材との接触および干渉を常に排しており、かつ所定の膜構造上に配置されることを特徴とする。
本発明に従えば、第１絶縁膜は、シール部材との接触および干渉を常に排しており、かつ所定の膜構造上に配置されるので、第１基板と第２基板との平行度が常に保たれ、平板型表示素子の表示むらの発生が抑えられる。
【００１２】
本発明の平板型表示素子は、前記第１絶縁膜の端面から前記シール部材内側の端面までの距離が、１１００μｍ以上に選ばれていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、平板型表示素子において、絶縁膜端面の位置がシール部材内側端面に対して数値的に最適化されている。この結果、平板型表示素子の表示むらの発生がより確実に抑えられる。
【００１４】
本発明の平板型表示素子は、前記第１絶縁膜の端面から前記画像表示領域の端までの距離が、１５０μｍ以上１２５０μｍ以下に選ばれていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、平板型表示素子において、絶縁膜端面の位置が画像表示領域端に対して数値的に最適化されている。この結果、絶縁膜のパターン印刷時に発生する端面だれに基づいて生じる絶縁層内の膜厚が不安定になる領域は、画像表示領域へ影響を及ぼさない。これによって、平板型表示素子の表示むらの発生が、より確実に抑えられる。
【００１６】
本発明の平板型表示素子は、前記平滑層は、前記カラーフィルタ層と同じ材料から形成されたダミーフィルタ層であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、平板型表示素子において、平滑層がダミーフィルタ層で実現される。これによって、膜硬度の観点に基づき、最適の平滑層を得ることが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の平板型表示素子である液晶表示素子１の平面図である。図２は、図１の液晶表示素子１のＡ−Ａ断面を簡略化して示す図である。図３は、図１の液晶表示素子１のＢ−Ｂ部分拡大断面図である。図１〜図３を合わせて説明する。
【００２３】
図１の液晶表示素子１は、カラー表示が可能な構成になっている。液晶表示素子１は、平板型表示素子として、媒体層４、第１基板５、第２基板６、シール部材７、少なくとも１つの第１表示電極８、第１絶縁膜９、カラーフィルタ層１７、および平滑層１８を少なくとも含む。図１〜図３の液晶表示素子１は、第１配向膜１１、第１端子１２、第２表示電極１３、第２絶縁膜１４、第２配向膜１５、および第２端子をさらに含む。なお図３では第１端子１２が省略されている。
【００２４】
媒体層４は、表示に関わる状態が局所的に変化可能な表示媒体から形成されている。本実施の形態では、表示媒体として、液晶材料が用いられている。第１基板５および第２基板６は、媒体層４を挟んで相互に対向配置される。シール部材７は枠状の部材である。シール部材７は、第１基板５と第２基板６とを、予め定める間隔を空けた状態で貼合わせている。シール部材７は、一部分が開口した略枠状の部材と、略枠状部材の開口部を封止する部材とから構成されている。少なくとも、媒体層４、第１表示電極８、第１絶縁膜９、カラーフィルタ層１７、および平滑層１８は、第１基板５と第２基板６とシール部材７とによって封止された空間である封止空間２１内に、封入されている。
【００２５】
全第１表示電極８は、第１基板５と媒体層４との間に配置される。かつ全第１表示電極８は、第１基板５の表面の法線方向ＤＶから見て、予め定める画像表示領域２２内に所定の配置で配置されている。画像表示領域２２は、第１基板５表面の法線方向ＤＶから見て、シール部材７の内側端面２６よりも内側の領域の一部分である。画像表示領域２２の端２７は、シール部材内側端面２６から、予め定める距離だけ離れている。第１端子１２は、第１表示電極８への電気信号の入力端子である。第１端子１２は、第１表示電極８に電気的に接続されており、かつシール部材７を貫通して封止空間２１の外に露出している。第１端子１２は、第１表示電極８の端部を封止空間２１外部まで伸延した部分、または第１表示電極８に接続されている配線の端部を封止空間２１外部まで伸延した部分によって、実現される。
【００２６】
第１絶縁膜９は、全第１表示電極８の媒体層４側表面を少なくとも覆う。第１絶縁膜９の端面２５は、第１基板５の表面の法線方向ＤＶから見て、シール部材内側端面２６から画像表示領域端２７までの領域である周辺領域２３内に位置する。好ましくは、第１絶縁膜端面２５からシール部材内側端面２６までの距離である第１距離Ｗ１が１１００μｍ以上になるように、第１絶縁膜９は配置されている。第１距離Ｗ１の実用上の最適範囲は１１００μｍ以上５０００μｍ以下であり、第１距離Ｗ１の最適値は、１１００μｍである。また好ましくは、第１絶縁膜端面２５から画像表示領域端２７までの距離である第２距離Ｗ２が、第１絶縁膜９の印刷ダレ領域の幅Ｗ３以上になるように、第１絶縁膜９は配置されている。第２距離Ｗ２の理想の許容範囲は１５０μｍ以上１２５０μｍ以下であり、第２距離Ｗ２の最適値は２５０μｍである。
【００２７】
カラーフィルタ層１７の層厚は平滑層１８の層厚と等しく、かつカラーフィルタ層１７と平滑層１８との間に隙間は無い。カラーフィルタ層１７は、画像表示領域２２内において、第１基板５と各第１表示電極８との間に配置される。平滑層１８は、周辺領域２３内において第１基板５と媒体層４との間に配置される。液晶表示素子１がカラー表示が可能な構成である場合、第１絶縁膜端面２５は、第１基板５の表面法線方向ＤＶから見て、平滑層１８に重なっている。
【００２８】
本実施の形態では、カラーフィルタ層１７は、赤と緑と青とのうちのいずれかの波長の光だけをそれぞれ透過する３種類のカラーフィルタを所定の配列で並べて構成されたＲＧＢアレイパターンで実現されている。隣合う２つのカラーフィルタは、隙間なく隣接配置されていても良く、遮光層を挟んで配置されていてかつ遮光層と隣接配置されてもよい。平滑層１８は層厚がカラーフィルタ層１７と等しければ、カラーフィルタ層１７と同じ材料から形成されているダミーフィルタ層によって実現されてもよく、光を遮光する材料から形成された遮光層によって実現されてもよく、その他の材料から形成された層によって実現されてもよい。平滑層１８がダミーフィルタ層によって実現されている場合、膜硬度の観点に基づき、最適の平滑層を得ることが可能になる。
【００２９】
第１配向膜１１は、第１基板５と媒体層４との間に配置される。第１基板５と媒体層４との間に配置される全部品、本実施の形態では第１表示電極８と第１絶縁層９とカラーフィルタ層１７と平滑層１８と第１配向膜１１とのうち、第１配向膜１１が媒体層４に最近接している。図１においては、第１基板５の表面法線方向ＤＶから見て、第１配向膜１１の端面２８は、周辺領域２３に位置する。第１配向膜端面２８が封止空間２１内にある場合、第１配向膜端面２８からシール部材７内側端面２６までの距離Ｗ４の最適値は、第１距離Ｗ１の半分になるように設定された値である。
【００３０】
第２表示電極１３は、第１基板５の表面法線方向ＤＶから見て、画像表示領域２２内に位置している。第２表示電極１３は、第２基板６と媒体層４との間に配置され、かつ媒体層４を介して第１表示電極８と対向している。第２端子は、第２表示電極１３への電気信号の入力端子である。第２端子は、第２表示電極１３に電気的に接続されており、かつシール部材７を貫通して封止空間２１の外に露出している。なお第２端子は図示されていない。第２絶縁膜１４は、全第２表示電極１３の媒体層４側表面を少なくとも覆う。第２配向膜１５は、第２基板６と媒体層４との間に配置される。かつ第２基板６と媒体層４との間の部品のうち、第２配向膜１５が媒体層４に最近接している。第２絶縁膜１４と画像表示領域２２およびシール部材７との関係は、好ましくは、第１絶縁膜９と画像表示領域２２およびシール部材７との関係と等しい。第２配向膜１６とシール部材７との関係は、好ましくは、第１配向膜１１とシール部材７との関係と等しい。
【００３１】
画像表示領域２２は、第１基板５の表面法線方向ＤＶから液晶表示素子１を目視した場合、画像が実際に表示される領域である。液晶表示素子１の表示面内、すなわち第１基板表面の画像表示領域２２内の部分において、第１表示電極８と第２表示電極１３とが対向している複数の各箇所が、画素になっている。媒体層４における表示に関わる状態の分布状態に応じて、画像表示領域２２に画像が表示される。表示媒体が液晶である場合、表示に関わる状態とは、媒体層における光の透過率である。相互に対向している第１電極８と第２表示電極１３との間の電圧に応じて定まる電界に応答して、媒体層４の該電界内の部分の表示に関わる状態が制御される。
【００３２】
以上説明したように、画像表示領域端２７よりも外側でかつシール部材内側端面２６よりも内側に端面２５が位置するように、第１絶縁膜９が配置されているので、第１絶縁膜端面２５は、平滑層１８上に常に配置され、かつシール部材７よりも常に内側に配置される。この結果、第１絶縁膜９とシール部材７との接触および第１絶縁膜９とシール部材７との相互干渉が常に排され、さらに第１絶縁膜９が所定の膜構造上に常に配置されるので、第１基板と第２基板との平行度が常に保たれる。これによって液晶表示素子１の画像表示領域２２内部におけるセルギャップが均一になるので、液晶表示素子の表示むらの発生が抑えられる。したがって、表示むらが無く非常に高品位の液晶表示素子の提供が可能になる。
【００３３】
図１〜図３に示す液晶表示素子１の製造方法は、以下のとおりである。
第１基板５の一方面上には、まず、カラーフィルタ層１７および平滑層１８が形成される。平滑層１８は、ＲＧＢアレイパターンで実現されているカラーフィルタ層１７の端部を画像表示領域２２外部まで伸延させた部分、すなわちダミーフィルタ層によって、実現されている。シール部材７の配置位置の交差を見越して、シール部材７配置後の第１基板５表面においてシール部材内側端面２６よりも２００μｍ内側の位置から画像表示領域端２７までの範囲を最低限覆うように、平滑層１８となるべきダミーフィルタ層が配置されている。
【００３４】
次いで、カラーフィルタ層１７に少なくとも一部分が重なるように、第１表示電極８が形成される。第１表示電極形成のために、第１基板５の一方面上にカラーフィルタ層および平滑層１８に重ねてＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の薄膜が成膜され、成膜されたＩＴＯ薄膜が所定形状にパターニングされる。第１表示電極８内において、液晶表示素子１完成時にシール部材が配置される位置を越えて画像表示領域２２外に伸延されている部分が、第１端子１２として用いられる。
【００３５】
第１表示電極８形成後の第１基板５の一方面上に、第１表示電極８に重ねて、第１絶縁膜９が形成される。第１絶縁膜９は、オフセット印刷法を用いて、膜厚が１２００×１０^-10ｍ〔１２００Å〕になるように、成膜されている。かつ第１絶縁膜形成時において、液晶表示素子１完成後に、シール部材内側端面２６から第１絶縁膜端面２５までの第１距離Ｗ１が１５００μｍになり、さらに第１絶縁膜端面２５から画像表示領域端２７までの第２距離Ｗ２が５００μｍになるように、第１絶縁膜９の形状および第１基板５表面上の第１絶縁膜９の位置が定められている。
【００３６】
第１絶縁膜９形成後の第１基板５の一方面上に、第１絶縁膜９に重ねて、第１配向膜１１が形成される。第１配向膜１１形成のために、オフセット印刷法を用いて膜厚が８００×１０^-10ｍ〔８００Å〕になるように薄膜が成膜され、成膜された薄膜が焼成され、さらに焼成後の薄膜表面にラビング法を用い配向処理が施される。第１配向膜成膜時において、液晶表示素子１完成後に、第１基板の表面法線方向ＤＶから見て、第１配向膜端面２８が第１絶縁膜端面２５よりも外側でかつシール部材内側端面２６よりも内側であり、かつ第１配向膜端面２８が第１絶縁膜端面２５からシール部材内側端面２６までの範囲Ｗ１の中心に位置するように、第１配向膜１１の形状および第１基板５表面に対する第１配向膜１１の位置が定められている。この結果、第１配向膜端面２８から第１絶縁膜端面２５までの距離、および第１配向膜端面２８からシール部材内側端面２６は、どちらも７５０μｍになる。
【００３７】
第２基板６の一方面上には、まず、第２表示電極１３が形成される。第２表示電極形成のために、第２基板６の一方面上にＩＴＯの薄膜が成膜され、成膜されたＩＴＯ薄膜が所定形状にパターニングされる。第２表示電極１３内において、液晶表示素子１完成後に画像表示領域２２になるべき領域の外に伸延されている部分が、第２端子として用いられる。第２表示電極１３形成後の第２基板６の一方面上に、第２表示電極１３に重ねて、第２絶縁膜１４が形成される。第２絶縁膜１４の具体的構成および具体的製法は、第１絶縁膜９の具体的構成および具体的製法と等しい。第２絶縁膜１４形成後の第２基板６の一方面上に、第２絶縁膜１４に重ねて、第２配向膜１５が形成される。第２配向膜１５の具体的構成および具体的製法は、第１配向膜１１の具体的構成および具体的製法と等しい。
【００３８】
第１配向膜１１および第２配向膜１５形成後、第１基板５および第２基板６のうちのいずれか一方基板の配向膜上に、プラスチックビーズスペーサ１９が、散布方式を用いて配設される。プラスチックビーズスペーサ１９の粒径は６μｍである。プラスチックビーズスペーサ１９の散布密度は、直径１ｍｍの円内当たり１３０個〔１３０個／ｍｍφ〕である。さらに、第１基板５および第２基板６のうちのいずれか他方基板の配向膜が形成された一方面に、シール部材７の略枠状部材の材料となる貼合わせ剤が、注入口となる開口部を有する略枠状の形状になるように、スクリーン印刷法を用いて配設される。貼合わせ剤としては、熱硬化性１液エポキシシール剤が用いられる。スペーサ１９および貼合わせ剤の配設後、第１基板５と第２基板６とが、貼合わせ剤によって、配向膜が相互に対向するように貼合わせられ、かつ貼合わせ剤が硬化させられる。硬化後の貼合わせ剤が、シール部材７の略枠状部材になる。貼合わせ剤硬化後、第１基板５上の第１配向膜１１と第２基板６上の第２配向膜１５とシール部材７の略枠状部材とによって囲まれた空間に、略枠状部材の一部に設けられていた注入口から、真空含浸法を用いて液晶材料が注入される。液晶材料注入後、樹脂材料を用いて、注入口が封止される。空間内に封入された液晶材料から、媒体層４が形成される。以上の工程によって、液晶表示素子１が完成する。
【００３９】
なお液晶表示素子１の製造方法の説明において記述した液晶表示素子１の部品の材質および形状等の具体的条件は、カラー表示が可能な液晶表示素子１の構成の最適例の１つである。液晶表示素子１の部品の具体的条件は、上記内容に限らず他の条件でも良い。また液晶表示素子１の製造方法の説明において記述した液晶表示素子１の部品の具体的製法は、カラー液晶表示素子１の製法の最適例の１つである。液晶表示素子１の部品の具体的製法は、上記内容に限らず他の製法でも良い。
【００４０】
本件出願人は、上記の製法によって得られた液晶表示素子１の画像表示領域２２内の各所におけるセルギャップ、特にシール部材７に近い部分のセルギャップを計測した。セルギャップは、液晶材料から形成された媒体層の厚みであり、本実施の形態では、第１基板５上の第１配向膜１１から第２基板６上の第２配向膜１５までの間隔に相当する。測定の結果、液晶表示素子１の画像表示領域２２内において、セルギャップのむらは見られなかった。また本件出願人は、上記の製法によって得られた液晶表示素子１の画像表示領域２２の表示状態を観測した。観測の結果、液晶表示素子１の画像表示領域２２の表示状態は、画像表示領域２２全体においてほぼ均一になっていた。
【００４１】
本件出願人は、図１〜図３の構成を有する液晶表示素子１において、第１絶縁膜端面２５からシール部材内側端面２６までの第１距離Ｗ１と液晶表示素子１の表示品位との関係を調べるために、以下に説明する第１実験を行った。実験対象として作成された複数台の液晶表示素子は、第１距離Ｗ１だけが相互に異なり、他の構成は相互に等しい。実験対象の液晶表示素子は、平滑層１８としてダミーフィルタ層を用いたＳＴＮ方式のカラー型液晶表示素子である。実験対象となる液晶表示素子のパネルサイズ、すなわち該液晶表示素子の面積は、１２型〔約４３２ｃｍ²〕である。実験対象となる液晶表示素子のセル厚、すなわち該液晶表示素子の媒体層４の厚さは、６．７μｍである。第１絶縁膜端面２５から画像表示領域端までの第２距離Ｗ２は、５００μｍに選ばれている。これら実験対象の液晶表示素子の表示品位は、電圧無印加状態、すなわち第１表示電極と第２表示電極との間の電圧が０Ｖである状態における表示状態を、検査者に目視確認させて、測定した。表示品位評価は、［優］［良］［可］［不良］［悪］の５段階評価であり、表示品位ランクが［可］以上の液晶表示素子１が良品とされる。
【００４２】
図４は、第１実験の結果に基づく、第１距離Ｗ１に対する液晶表示素子１の表示品位ランクの変化を示すグラフである。第１距離Ｗ１が０μｍ以上２００μｍ未満である場合、第１距離Ｗ１に関わらず、表示品位ランクは［悪］である。第１距離Ｗ１が２００μｍ以上である場合、第１距離Ｗ１が増加する程、表示品位ランクは向上している。第１距離Ｗ１が１１００μｍ以上である場合、表示品位ランクは［可］以上になっている。
【００４３】
図４のグラフに基づき、かつ液晶表示素子のばらつき安定性を考慮すると、第１距離Ｗ１が１１００μｍ以上である場合、液晶表示素子が良品であることが分かる。１１００μｍ以上∞以下の理論上の許容範囲内であれば、理論上、第１距離Ｗ１は大きいほど好ましい。実用上、第１距離Ｗ１は、１１００μｍ以上５０００μｍ以下であることが好ましい。５０００μｍは、液晶表示素子１の設計に基づく第１距離Ｗ１の最適範囲の上限値であり、液晶表示素子のセルの外形寸法の狭額縁化と画像表示領域のサイズの拡大化とに起因して定められる。このような第１実験の結果に基づいた数値範囲内の値に第１距離Ｗ１が選ばれた場合、第１距離Ｗ１が数値的に最適化されるので、液晶表示素子の表示むらの発生がより抑えられる。
【００４４】
本件出願人は、図１〜図３の構成を有する液晶表示素子１において、第１絶縁膜端面２５から画像表示領域端２７までの第２距離Ｗ２と液晶表示素子１の表示品位との関係を調べるために、以下に説明する第２実験を行った。実験対象として作成された複数台の液晶表示素子は、第２距離Ｗ２だけが相互に異なり、他の構成は相互に等しい。実験対象の液晶表示素子は、平滑層１８としてダミーフィルタ層を用いたＳＴＮ方式のカラー型液晶表示素子である。実験対象となる液晶表示素子のパネルサイズは、１２型である。実験対象となる液晶表示素子のセル厚は、６．７μｍである。第１絶縁膜端面２５からシール部材内側端面２６間での第１距離Ｗ１は、１５００μｍに選ばれている。これら実験対象の液晶表示素子の表示品位は、電圧無印加状態における表示状態を、検査者に目視確認させて測定した。表示品位評価は、［優］［良］［可］［不良］［悪］の５段階評価であり、表示品位ランクが［可］以上の液晶表示素子１が良品とされる。
【００４５】
図５は、第２実験の結果に基づく、第２距離に対する液晶表示素子１の表示品位ランクの変化を示すグラフである。図５のグラフの極大点における第２距離Ｗ２_MAXは、２５０μｍである。第２距離Ｗ２が０μｍ以上極大点の第２距離Ｗ２_MAX未満である場合、第２距離Ｗ２が増加する程、表示品位ランクは向上している。第２距離Ｗ２が極大点の第２距離Ｗ２_MAX以上である場合、第２距離Ｗ２が増加する程、表示品位ランクは低下している。第２距離Ｗ２が１５０μｍ以上１２５０μｍ以下である間、表示品位ランクは［可］以上になっている。
【００４６】
図５に基づき、かつ液晶表示素子のばらつき安定性を考慮すると、第１絶縁膜端面２５から画像表示領域端２７までの第２距離は、１５０μｍ以上１２５０μｍ以下であることが好ましく、第２距離の最適値が２５０μｍであることが分かる。このような第２実験の結果に基づいた数値範囲内の値に第２距離Ｗ２が選ばれた場合、第２距離Ｗ２が数値的に最適化されるので、液晶表示素子の表示むらの発生がより抑えられる。特に第２距離Ｗ２が最適値２５０μｍに選ばれた場合、液晶表示素子の表示品位が最良になる。
【００４７】
前述の第２距離Ｗ２が第１絶縁膜９の印刷ダレ領域の幅Ｗ３以上になるように、第１絶縁膜９の位置および形状が調整されているのは、第１絶縁膜９の印刷ダレ領域の影響が液晶表示素子１の表示品位に及ばないようにするためである。第１絶縁膜９の印刷ダレ領域は、第１絶縁膜９の端部の領域であって、膜厚が不安定になっている。第１絶縁膜９の印刷ダレ領域の幅Ｗ３は、第１絶縁膜成膜時に用いられる生産用印刷機の位置決め能力に基づいて定まる値であり、位置決めのずれ量はたとえば１５０μｍである。第１絶縁膜９の印刷ダレ領域の幅Ｗ３は、１０μｍ以上２００μｍであることが分かっている。第２距離Ｗ２が第１絶縁膜９の印刷ダレ領域の幅Ｗ３以上になるように第１絶縁膜が設計されているならば、画像表示領域内に第１絶縁膜９の印刷ダレ領域を入込まないので、該印刷ダレ領域の影響が液晶表示素子１の表示品位に及ぶことが、未然に防止される。
【００４８】
上述の第１実験に基づいて定められた第１距離Ｗ１の数値範囲、および第２実験に基づいて定められた第２距離Ｗ２の数値範囲は、基本的には、液晶表示素子の他の構成にに影響を受けない。たとえば第１距離Ｗ１が上記数値範囲内の代表値である１５００μｍであり、第２距離が上記数値範囲内の代表値である５００μｍである場合、今現在のベーシックな構成をもつ平板型表示素子の１つであるダミーフィルタ層を備えたＳＴＮ方式のカラー液晶表示素子のパネルサイズは１８型〔約９７２ｃｍ²〕と１２型と３型〔約２７ｃｍ²〕とのうちのいずれであってもよく、該カラー液晶表示素子のセル厚は６．０μｍと６．７μｍとのうちのいずれであってもよい。
【００４９】
本発明の実施の形態の液晶表示素子の他の構成例としては、図６に示すように、第１配向膜の端が封止空間２１の外部まで伸延されるように、第１配向膜を印刷配置させる。図６は、本発明の実施の一形態の他の例である液晶表示素子５１の第１基板表面法線方向の断面を簡略化して図である。図７は、図６の液晶表示素子５１のＣ−Ｃ平面部分拡大断面図である。図６および図７を合わせて説明する。図６の液晶表示素子５１は、図１の液晶表示素子１と比較すると、第１配向膜の構成だけが少なくとも異なり、他の構成は等しい。図６および図７の液晶表示素子５１の構成部品のうち、図１〜図３の液晶表示素子１の構成部品と等価な部品には、図１〜図３と同じ参照符を付し、説明は省略する。なお図７において、第１端子１２は省略している。
【００５０】
第１配向膜５３は、第１基板５と媒体層４との間に配置される。かつ第１配向膜５３は、第１基板５と媒体層４との間の部品のうち、媒体層４に最近接している。図６においては、第１配向膜５３の端部は、シール部材７と第１基板５との間を通って、封止空間２１の外部まで伸延されている。また第２配向膜５７は、第１配向膜５３と同様に、端部が封止空間２１の外部まで伸延されていてもよい。このように、第１配向膜端面５４が封止空間外に至るように、第１配向膜５３の端部が遠心されている場合、液晶表示素子の表示品位がさらに向上する。
【００５１】
第１配向膜５３の端面５４の適切な最外位置は、液晶表示素子５１の封止空間２１外部にある端子に被らない位置である。第１配向膜端面５４が封止空間２１外にある場合、第１配向膜５３の端面５４からシール部材７の外側端面５５までの距離Ｗ５の最適値は、５００μｍである。前記距離Ｗ５が５００μｍに選ばれている場合、該距離Ｗ５が数値的に最適化されるので、液晶表示素子の表示品位が最良になる。
【００５２】
本件出願人は、図６の液晶表示素子５１の画像表示領域２２の表示状態を観測した。観測の結果、従来技術の液晶表示素子において画像表示領域の外郭近傍に見られた配向処理の不均一に起因する表示ムラは、図６の液晶表示素子５１では発生していなかった。この結果、図６の液晶表示素子５１の画像表示領域２２の表示状態は、画像表示領域２２全体においてさらに均一になっていた。これによって、第１配向膜の端面は、封止空間２１の外部まで伸延されていることが好ましいことが分かる。
【００５３】
図１の液晶表示素子１および図６の液晶表示素子５１のどちらにおいても、第１配向膜１１，５３の端面の位置は、第１絶縁膜９が露出（Ｒｕｂ）しないように、第１配向膜１１，５３は第１絶縁膜９よりも広めにする必要がある。
【００５４】
本件出願人は、図６の液晶表示素子５１の比較例として、図８に示す構成の液晶表示素子を作成した。図８の比較例の液晶表示素子は、第１絶縁膜端面の位置だけが図６の液晶表示素子５１と異なり、他の構成は図６の液晶表示素子５１と等しい。図８の比較例の液晶表示素子は、第１絶縁膜９の端面２５が画像表示領域２２の端２７と一致するように、設計されている。比較例の液晶表示素子の表示状態を目視観察したところ、第１絶縁膜９の端部に生じた印刷ダレに影響されて、画像表示領域外郭近傍にセルギャップむらが発生しており、画像表示領域の表示状態も均一ではなかった。ゆえに、図６に示す本発明の液晶表示素子５１と図８の比較例の液晶表示素子とを比較すると、本発明の液晶表示素子５１においては、印刷ダレの影響が除かれていることが分かる。
【００５５】
以上説明したように、図１および図６で説明したように、液晶表示素子１，５１における第１絶縁膜端面位置の最適化技術は、液晶表示素子に代表される平板型表示素子の画像表示領域の品質向上に用いられる。前記最適化技術は、特に、カラーフィルタ層を有するカラー表示素子の品質向上に用いられ、さらには、ＴＮ型およびＳＴＮ型のカラー液晶表示素子の品質向上に用いられる。また前記最適化技術は、ＥＬ表示パネルの防湿封止構造に適用されてもよい。
【００５６】
本実施の形態の液晶表示素子１，５１は、本発明の平面型表示素子の例示であり、主要な構成が等しければ、他の様々な構成によって実現することができる。特に表示素子の各構成部品の詳細な構成は、同じ効果が得られるならば、上述の構成に限らず他の構成によって実現されてもよい。本発明の平面型表示素子は、媒体層４、第１基板５、第２基板６、シール部材７、少なくとも１つの第１表示電極８、および第１絶縁膜９を最低限含めば良く、これら部品４〜９以外の部品は適宜省略されてもよい。また媒体層４は、液晶材料に限らず、電界に応じて局所的に表示に関わる状態を変化可能な表示媒体から構成されていればよい。たとえば本発明の平面型表示素子は、液晶表示素子１に限らず、ＥＬ表示パネルやプラズマディスプレイによって実現されてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、平板型表示素子において、画像表示領域の端よりも外側でかつシール部材の内側端面よりも内側に端面が位置するように、第１絶縁膜が配置される。したがって、表示素子の表示面内においてセルギャップが予め定める値に常に保たれるので、平板型表示素子の表示むらの発生が抑えられる。しかも第１絶縁膜形成後の第１基板の一方面上に、第１絶縁膜に重ねて第１配向膜が形成される。この第１配向膜は、この端面が第１基板と第２基板とシール部材とによって封止された封止空間内に配設される。さらに第１配向膜の端面が、第１絶縁膜の端面よりも外側でかつシール部材の内側端面よりも内側に位置するとともに、第１絶縁膜の端面からシール部材の内側端面までの範囲の中心に位置するように、第１配向膜の形状および第１基板表面に対する第１配向膜の位置が定められている。したがって、表示むらの無い、非常に高品位な平板型表示素子の提供が可能になる。また本発明によれば、第１絶縁膜は、シール部材との接触および干渉を常に排しており、かつ所定の膜構造上に配置されるので、第１基板と第２基板との平行度が常に保たれ、平板型表示素子の表示むらの発生が抑えられる。また本発明によれば、第１絶縁膜端面からシール部材内側端面までの距離が、１１００μｍ以上に選ばれている。この結果、平板型表示素子の表示むらの発生がより確実に抑えられる。さらにまた本発明によれば、第１絶縁膜端面から画像表示領域端までの距離が、１５０μｍ以上２５０μｍ以下に選ばれている。この結果、絶縁膜の端面だれに起因する平板型表示素子の表示むらの発生が、より確実に抑えられる。
【００５８】
また本発明によれば、第１絶縁膜の端部が重なる平滑層が、カラーフィルタ層と同じ材料から形成されるダミーフィルタ層で実現される。これによって、最適の平滑層を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の平板型表示素子である液晶表示素子１の平面図である。
【図２】図１の液晶表示素子１の基板表面法線方向のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の液晶表示素子１のＢ−Ｂ部分拡大断面図である。
【図４】図１の液晶表示素子１において、第１絶縁膜端面２５からシール部材内側端面２６までの第１距離Ｗ１と液晶表示素子１の表示品位との関係を調べるための第１実験の実験結果を示すグラフである。
【図５】図１の液晶表示素子１において、第１絶縁膜端面２５から画像表示領域端２７までの第２距離Ｗ２と液晶表示素子１の表示品位との関係を調べるための第２実験の実験結果を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の一形態の他の例である液晶表示素子５１の基板表面法線方向の断面図である。
【図７】図６の液晶表示素子５１のＣ−Ｃ部分拡大断面図である。
【図８】比較例となる液晶表示素子の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１，５１液晶表示素子
４媒体層
５第１基板
６第２基板
７シール部材
８第１表示電極
９第１絶縁膜
１１第１配向膜
１７カラーフィルタ層
１８平滑層
２１封止空間
２２画像表示領域
２５第１絶縁膜の端面
２６シール部材の内側端面
２７画像表示領域の端
２８第１配向膜の端面
Ｗ１第１絶縁膜端面からシール部材内側端面までの第１距離
Ｗ２第１絶縁膜端面から画像表示領域端までの第２距離
Ｗ３第１絶縁膜の端面ダレ領域の幅
Ｗ５第１配向膜からシール部材外側端面までの距離[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a flat panel display element represented by a liquid crystal display element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a liquid crystal display element, an electrode and an alignment film are arranged on one surface of each of two substrates, the two substrates are bonded together with a predetermined gap by a sealing material, and liquid crystal is sealed in the gap. It is configured by. In the liquid crystal display element, an insulating film is further provided to cover the transparent electrode in order to prevent current leakage from the transparent electrode disposed on each of the two substrates sandwiching the liquid crystal layer. Since the current leakage prevention function is prioritized, the insulating film may cause display quality defects due to the arrangement of the insulating film. Further, in the liquid crystal display element having a conventional insulating film structure, the position of the insulating film end face is designed with priority given to the original function of the insulating film, so that it covers at least the entire region where the electrode is disposed on the substrate. An insulating film is disposed. In this case, the end face of the insulating film is exposed outside the sealing region sealed with the sealing material, which is likely to cause an electrode corrosion failure due to moisture and salt.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-193118 discloses a liquid crystal display element having a configuration for preventing current leakage from electrodes on the surfaces of two substrates and improving the moisture-proof reliability of the liquid crystal display element. In addition to the conventional configuration, the liquid crystal display element of JP-A-2-193118 is further provided with an insulating film that covers the electrode only in a region outside the sealing material and a region inside the sealing material, An insulating film and an alignment film are not formed under the sealing material. The liquid crystal display element disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-193118 has a configuration in which an insulating film is disposed in a seal region, but the distance between the end face of the insulating film and the inner end face of the sealing material is not appropriate. For this reason, when two substrates are bonded together, in the cell structure of the liquid crystal display element, the parallelism of the two substrates in the vicinity of the sealing material that rigidly fixes the two substrates. Is low. As a result, the two substrates cannot maintain parallelism even in the image display region, which inevitably causes display unevenness due to nonuniform cell gaps.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-97319 discloses a liquid crystal display element having a configuration for reducing display unevenness and using a ferroelectric liquid crystal. In addition to the conventional configuration, the liquid crystal display element disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-97319 has a non-display electrode formed in a portion where the sealing material of each of the two substrates is bonded, and the inner side of the sealing material. An insulating film serving also as an alignment film is formed not only on the display electrode but also on the portion where the sealing material is bonded. Further, the same spacers as those scattered on the display electrodes are mixed in the seal material. When the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-97319 is applied to a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal, the display unevenness is reduced, but a liquid crystal display using a liquid crystal having a steep threshold, which is often used recently. Even if the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-97319 is applied to an element and a liquid crystal display element of a type having a narrow cell gap, satisfactory display quality is not necessarily obtained. In addition, since the liquid crystal display element disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-97319 adds a new constituent material to the conventional liquid crystal display element, it is unavoidable to increase the material price and add a production apparatus. Therefore, it is difficult to provide consumers with a low-priced and high-quality liquid crystal display element.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-328021 discloses a liquid crystal display element having a configuration in which a distance between two substrates is made uniform. In addition to the conventional configuration, a liquid crystal display element disclosed in JP-A-8-328021 includes a color filter disposed in an effective area for displaying an image, a dummy color filter formed outside the color filter, and one substrate And a smooth layer coated with the upper electrode. The distance between the end face of the dummy color filter or the end face of the smooth layer and the end face of the sealing material is 0.1 mm to 0.3 mm. In the liquid crystal display element disclosed in JP-A-8-328021, since the relationship between the configuration of the insulating film and the alignment film and the display quality is not taken into consideration, display unevenness may be promoted.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the liquid crystal display element disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-193118, since the relationship between the configuration of the insulating film and the alignment film and the display quality is not taken into consideration, the display unevenness is promoted. Yes. Even in the liquid crystal display element disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-328021, since the relationship between the configuration of the insulating film and the alignment film and the display quality is not taken into consideration, display unevenness may be promoted.
[0007]
Also, a structure for improving display quality as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-97319 has been introduced, but as in Japanese Patent Laid-Open No. 2-193118, the positions of the insulating film, the alignment film, and the sealing material are determined. Since the variation and the occurrence of printing sagging are not considered, in some cases, the variation of the structure due to the intersection of the end surfaces of the insulating film, the alignment film, and the sealing material occurs. As a result, similar to Japanese Patent Laid-Open No. 2-193118, the two substrates cannot maintain the parallelism, and hence display unevenness due to the nonuniformity of the cell gap is inevitably generated. Furthermore, since it is necessary to add parts that do not exist in the conventional liquid crystal display element, an increase in cost due to the addition of the flexographic plate is inevitable.
[0008]
Further, as a result of the examination up to the present invention by the applicant, it has been found that, in a color liquid crystal display element, display unevenness occurs in the image display area depending on the arrangement positional relationship between the color filter layer and the insulating film. is doing. Therefore, in the color liquid crystal display element, it is necessary to consider in total the structural design and arrangement of the insulating film, the sealing material, the color filter layer, and the image display area.
[0009]
An object of the present invention is to provide a flat panel display element capable of preventing display quality degradation caused by an insulating film.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a medium layer in which a state related to display can be locally changed, a first substrate and a second substrate opposed to each other with the medium layer interposed therebetween, and the first substrate and the second substrate are spaced from each other. In the image display area which is a part of the area inside the inner end face of the seal member when viewed from the normal direction of the first substrate surface, the first substrate and the medium layer One or more first display electrodes arranged between the first display electrode, a color filter layer arranged between the first substrate and the first display electrode in the image display region, and the seal member from the edge of the image display region. A smoothing layer disposed between the first substrate and the medium layer, a first insulating film covering at least a medium layer side surface of all the first display electrodes, and a first insulating film in a region between the inner end faces; Overlaid on the first insulating film on one side of the first substrate after formation The flat panel display device and a first alignment film,
The end surface of the first alignment film is disposed in a sealing space sealed by the first substrate, the second substrate, and the sealing member, and further outside the end surface of the first insulating film and on the inner end surface of the sealing member. The shape of the first alignment film and the position of the first alignment film with respect to the surface of the first substrate are positioned so as to be located at the center of the range from the end surface of the first insulating film to the inner end surface of the seal member. Defined,
The layer thickness of the color filter layer is equal to the layer thickness of the smooth layer, and the color filter layer and the smooth layer are in contact with each other.
The end face of the first insulating film is a flat panel display element located between the end of the image display area and the inner end face of the seal member when viewed from the normal direction of the surface of the first substrate.
[0011]
According to the present invention, in the flat panel display element, the first insulating film is arranged so that the end face is located outside the end of the image display area and inside the end face of the seal member. As a result, the end surface of the first insulating film is always disposed on the smoothing layer and is always disposed inside the seal member. Thus, since the first insulating film always eliminates contact and interference with the seal member and is disposed on a predetermined film structure, the parallelism between the first substrate and the second substrate is always maintained. Be drunk. Thereby, in the display surface of the display element, the cell gap corresponding to the layer thickness of the medium layer is always kept at a predetermined value, so that occurrence of display unevenness of the flat panel display element can be suppressed. In addition, a first alignment film is formed on one surface of the first substrate after the formation of the first insulating film so as to overlap the first insulating film. The first alignment film is disposed in a sealed space in which the end surface is sealed by the first substrate, the second substrate, and the seal member. Furthermore, the end surface of the first alignment film is located outside the end surface of the first insulating film and inside the inner end surface of the seal member, and the center of the range from the end surface of the first insulating film to the inner end surface of the seal member The shape of the first alignment film and the position of the first alignment film with respect to the surface of the first substrate are determined so as to be positioned at (1). Therefore, it is possible to provide a very high quality flat panel display element without display unevenness.
The flat panel display element of the present invention is characterized in that the first insulating film always eliminates contact and interference with the seal member and is disposed on a predetermined film structure.
According to the present invention, the first insulating film always eliminates contact and interference with the seal member and is disposed on a predetermined film structure, so that the parallelism between the first substrate and the second substrate is high. This is always maintained, and the occurrence of display unevenness of the flat panel display element can be suppressed.
[0012]
The flat panel display device of the present invention is characterized in that the distance from the end face of the first insulating film to the end face inside the seal member is selected to be 1100 μm or more.
[0013]
According to the present invention, in the flat panel display element, the position of the end face of the insulating film is numerically optimized with respect to the end face of the seal member. As a result, the occurrence of display unevenness in the flat display element can be more reliably suppressed.
[0014]
The flat panel display element of the present invention is characterized in that the distance from the end face of the first insulating film to the end of the image display area is selected from 150 μm to 1250 μm.
[0015]
According to the present invention, in the flat display element, the position of the end face of the insulating film is numerically optimized with respect to the edge of the image display area. As a result, the region where the film thickness in the insulating layer becomes unstable due to the edge of the end surface generated during the pattern printing of the insulating film does not affect the image display region. As a result, the occurrence of display unevenness of the flat display element can be more reliably suppressed.
[0016]
The flat panel display element of the present invention is characterized in that the smooth layer is a dummy filter layer formed of the same material as the color filter layer.
[0017]
According to the present invention, in the flat panel display element, the smooth layer is realized by a dummy filter layer. This makes it possible to obtain an optimal smooth layer based on the viewpoint of film hardness.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal display element 1 which is a flat display element according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a simplified view of the AA cross section of the liquid crystal display element 1 of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the liquid crystal display element 1 of FIG. 1 to 3 will be described together.
[0023]
The liquid crystal display element 1 of FIG. 1 has a configuration capable of color display. The liquid crystal display element 1 includes a medium layer 4, a first substrate 5, a second substrate 6, a seal member 7, at least one first display electrode 8, a first insulating film 9, a color filter layer 17, as a flat display element. And at least the smooth layer 18. 1 to 3 further includes a first alignment film 11, a first terminal 12, a second display electrode 13, a second insulating film 14, a second alignment film 15, and a second terminal. In FIG. 3, the first terminal 12 is omitted.
[0024]
The medium layer 4 is formed from a display medium in which a state related to display can be locally changed. In this embodiment mode, a liquid crystal material is used as the display medium. The first substrate 5 and the second substrate 6 are arranged to face each other with the medium layer 4 interposed therebetween. The seal member 7 is a frame-shaped member. The seal member 7 bonds the first substrate 5 and the second substrate 6 with a predetermined interval therebetween. The seal member 7 is composed of a substantially frame-shaped member partially opened and a member that seals the opening of the substantially frame-shaped member. At least the medium layer 4, the first display electrode 8, the first insulating film 9, the color filter layer 17, and the smoothing layer 18 are a space sealed by the first substrate 5, the second substrate 6, and the sealing member 7. It is enclosed in a certain sealed space 21.
[0025]
All the first display electrodes 8 are disposed between the first substrate 5 and the medium layer 4. All the first display electrodes 8 are arranged in a predetermined arrangement in the predetermined image display region 22 when viewed from the normal direction DV of the surface of the first substrate 5. The image display area 22 is a part of an area inside the inner end face 26 of the seal member 7 when viewed from the normal direction DV on the surface of the first substrate 5. The end 27 of the image display area 22 is separated from the seal member inner end face 26 by a predetermined distance. The first terminal 12 is an electric signal input terminal to the first display electrode 8. The first terminal 12 is electrically connected to the first display electrode 8 and penetrates the seal member 7 and is exposed outside the sealing space 21. The first terminal 12 is a portion obtained by extending the end portion of the first display electrode 8 to the outside of the sealing space 21 or a portion obtained by extending the end portion of the wiring connected to the first display electrode 8 to the outside of the sealing space 21. It is realized by.
[0026]
The first insulating film 9 covers at least the surface of the first display electrode 8 on the medium layer 4 side. The end face 25 of the first insulating film 9 is located in a peripheral area 23 that is an area from the seal member inner end face 26 to the image display area end 27 when viewed from the normal direction DV of the surface of the first substrate 5. Preferably, the first insulating film 9 is arranged so that a first distance W1 that is a distance from the first insulating film end face 25 to the seal member inner end face 26 is 1100 μm or more. The practical optimum range of the first distance W1 is 1100 μm or more and 5000 μm or less, and the optimum value of the first distance W1 is 1100 μm. Further, preferably, the first insulating film 9 is set such that a second distance W2 that is a distance from the first insulating film end face 25 to the image display region end 27 is equal to or larger than a width W3 of the printing sag region of the first insulating film 9. Is arranged. The ideal allowable range of the second distance W2 is 150 μm or more and 1250 μm or less, and the optimal value of the second distance W2 is 250 μm.
[0027]
The layer thickness of the color filter layer 17 is equal to the layer thickness of the smooth layer 18, and there is no gap between the color filter layer 17 and the smooth layer 18. The color filter layer 17 is disposed between the first substrate 5 and each first display electrode 8 in the image display region 22. The smooth layer 18 is disposed between the first substrate 5 and the medium layer 4 in the peripheral region 23. When the liquid crystal display element 1 has a configuration capable of color display, the first insulating film end face 25 overlaps the smooth layer 18 when viewed from the surface normal direction DV of the first substrate 5.
[0028]
In the present embodiment, the color filter layer 17 is an RGB array pattern in which three types of color filters that transmit only light of any one wavelength of red, green, and blue are arranged in a predetermined arrangement. It has been realized. Two adjacent color filters may be disposed adjacent to each other without a gap, or may be disposed with the light shielding layer interposed therebetween and may be disposed adjacent to the light shielding layer. The smooth layer 18 may be realized by a dummy filter layer made of the same material as the color filter layer 17 as long as the layer thickness is equal to that of the color filter layer 17, or realized by a light shielding layer made of a material that blocks light. Or may be realized by layers formed from other materials. When the smooth layer 18 is realized by a dummy filter layer, an optimum smooth layer can be obtained from the viewpoint of film hardness.
[0029]
The first alignment film 11 is disposed between the first substrate 5 and the medium layer 4. All components arranged between the first substrate 5 and the medium layer 4, in the present embodiment, the first display electrode 8, the first insulating layer 9, the color filter layer 17, the smooth layer 18, and the first alignment film 11 Among these, the first alignment film 11 is closest to the medium layer 4. In FIG. 1, the end surface 28 of the first alignment film 11 is located in the peripheral region 23 when viewed from the surface normal direction DV of the first substrate 5. When the first alignment film end face 28 is in the sealing space 21, the optimum value of the distance W4 from the first alignment film end face 28 to the inner end face 26 of the seal member 7 is set to be half of the first distance W1. Value.
[0030]
The second display electrode 13 is located in the image display region 22 when viewed from the surface normal direction DV of the first substrate 5. The second display electrode 13 is disposed between the second substrate 6 and the medium layer 4 and faces the first display electrode 8 through the medium layer 4. The second terminal is an electric signal input terminal to the second display electrode 13. The second terminal is electrically connected to the second display electrode 13 and penetrates the seal member 7 and is exposed outside the sealing space 21. The second terminal is not shown. The second insulating film 14 covers at least the surface of the second display electrode 13 on the medium layer 4 side. The second alignment film 15 is disposed between the second substrate 6 and the medium layer 4. Of the components between the second substrate 6 and the medium layer 4, the second alignment film 15 is closest to the medium layer 4. The relationship between the second insulating film 14 and the image display region 22 and the seal member 7 is preferably equal to the relationship between the first insulating film 9 and the image display region 22 and the seal member 7. The relationship between the second alignment film 16 and the seal member 7 is preferably equal to the relationship between the first alignment film 11 and the seal member 7.
[0031]
The image display area 22 is an area where an image is actually displayed when the liquid crystal display element 1 is viewed from the surface normal direction DV of the first substrate 5. A plurality of locations where the first display electrode 8 and the second display electrode 13 face each other in the display surface of the liquid crystal display element 1, that is, in the image display region 22 on the surface of the first substrate are pixels. ing. An image is displayed in the image display area 22 according to the distribution state of the state related to the display in the medium layer 4. When the display medium is a liquid crystal, the state related to display is the light transmittance in the medium layer. In response to an electric field determined according to a voltage between the first electrode 8 and the second display electrode 13 facing each other, a state related to display of a portion of the medium layer 4 in the electric field is controlled.
[0032]
As described above, since the first insulating film 9 is disposed so that the end surface 25 is located outside the image display region end 27 and inside the seal member inner end surface 26, the first insulating film end surface 25 is always disposed on the smooth layer 18 and is always disposed inside the seal member 7. As a result, the contact between the first insulating film 9 and the seal member 7 and the mutual interference between the first insulating film 9 and the seal member 7 are always eliminated, and the first insulating film 9 is always arranged on a predetermined film structure. Therefore, the parallelism between the first substrate and the second substrate is always maintained. As a result, the cell gap inside the image display region 22 of the liquid crystal display element 1 becomes uniform, so that occurrence of display unevenness of the liquid crystal display element can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a very high quality liquid crystal display element without display unevenness.
[0033]
The manufacturing method of the liquid crystal display element 1 shown in FIGS. 1 to 3 is as follows.
A color filter layer 17 and a smooth layer 18 are first formed on one surface of the first substrate 5. The smooth layer 18 is realized by a portion obtained by extending the end of the color filter layer 17 realized by the RGB array pattern to the outside of the image display region 22, that is, a dummy filter layer. In anticipation of the intersection of the arrangement positions of the seal members 7, the first substrate 5 surface after the arrangement of the seal members 7 covers at least the range from the position 200 μm inside the seal member inner end face 26 to the image display region end 27. A dummy filter layer to be the smooth layer 18 is disposed.
[0034]
Next, the first display electrode 8 is formed so as to at least partially overlap the color filter layer 17. In order to form the first display electrode, a thin film of ITO (indium tin oxide) is formed on one surface of the first substrate 5 so as to overlap the color filter layer and the smooth layer 18, and the formed ITO thin film is predetermined. Patterned into shape. In the first display electrode 8, a portion extending beyond the image display region 22 beyond the position where the seal member is disposed when the liquid crystal display element 1 is completed is used as the first terminal 12.
[0035]
A first insulating film 9 is formed on one surface of the first substrate 5 after the formation of the first display electrode 8 so as to overlap the first display electrode 8. The first insulating film 9 has a film thickness of 1200 × 10 using an offset printing method. ^-Ten The film is formed so as to be m [1200 mm]. In addition, when the first insulating film is formed, after the liquid crystal display element 1 is completed, the first distance W1 from the seal member inner end surface 26 to the first insulating film end surface 25 becomes 1500 μm, and further from the first insulating film end surface 25 to the image display region. The shape of the first insulating film 9 and the position of the first insulating film 9 on the surface of the first substrate 5 are determined so that the second distance W2 to the end 27 is 500 μm.
[0036]
A first alignment film 11 is formed on one surface of the first substrate 5 after forming the first insulating film 9 so as to overlap the first insulating film 9. In order to form the first alignment film 11, the film thickness is 800 × 10 using an offset printing method. ^-Ten A thin film is formed to m [800 mm], the formed thin film is baked, and an alignment treatment is performed on the surface of the thin film after baking using a rubbing method. When the first alignment film is formed, after the liquid crystal display element 1 is completed, when viewed from the surface normal direction DV of the first substrate, the first alignment film end face 28 is outside the first insulating film end face 25 and inside the seal member. The shape of the first alignment film 11 and the first alignment film 11 are such that the first alignment film end surface 28 is located in the center of the range W1 from the first insulating film end surface 25 to the seal member inner end surface 26. The position of the first alignment film 11 with respect to the surface of the substrate 5 is determined. As a result, the distance from the first alignment film end face 28 to the first insulating film end face 25 and the distance from the first alignment film end face 28 to the seal member inner end face 26 are both 750 μm.
[0037]
First, the second display electrode 13 is formed on one surface of the second substrate 6. In order to form the second display electrode, an ITO thin film is formed on one surface of the second substrate 6, and the formed ITO thin film is patterned into a predetermined shape. In the second display electrode 13, a portion extending outside the region to be the image display region 22 after the liquid crystal display element 1 is completed is used as the second terminal. A second insulating film 14 is formed on one surface of the second substrate 6 after the formation of the second display electrode 13 so as to overlap the second display electrode 13. The specific configuration and specific manufacturing method of the second insulating film 14 are the same as the specific configuration and specific manufacturing method of the first insulating film 9. A second alignment film 15 is formed on one surface of the second substrate 6 after the formation of the second insulating film 14 so as to overlap the second insulating film 14. The specific configuration and specific manufacturing method of the second alignment film 15 are the same as the specific configuration and specific manufacturing method of the first alignment film 11.
[0038]
After the formation of the first alignment film 11 and the second alignment film 15, a plastic bead spacer 19 is disposed on the alignment film of one of the first substrate 5 and the second substrate 6 using a spraying method. The The particle size of the plastic bead spacer 19 is 6 μm. The dispersion density of the plastic bead spacers 19 is 130 [130 pieces / mmφ] per circle having a diameter of 1 mm. Furthermore, a bonding agent that is a material of the substantially frame-shaped member of the seal member 7 serves as an injection port on one surface of the first substrate 5 and the second substrate 6 on which the alignment film of the other substrate is formed. They are arranged using a screen printing method so as to have a substantially frame shape having an opening. As the bonding agent, a thermosetting one-pack epoxy sealant is used. After disposing the spacer 19 and the bonding agent, the first substrate 5 and the second substrate 6 are bonded by the bonding agent so that the alignment films face each other, and the bonding agent is cured. The cured bonding agent becomes a substantially frame-shaped member of the seal member 7. After the bonding agent is cured, a substantially frame-shaped member is formed in a space surrounded by the first alignment film 11 on the first substrate 5, the second alignment film 15 on the second substrate 6, and the substantially frame-shaped member of the seal member 7. A liquid crystal material is injected from the injection port provided in a part of the liquid crystal using a vacuum impregnation method. After the liquid crystal material is injected, the injection port is sealed using a resin material. The medium layer 4 is formed from the liquid crystal material sealed in the space. The liquid crystal display element 1 is completed through the above steps.
[0039]
The specific conditions such as the material and shape of the components of the liquid crystal display element 1 described in the description of the method for manufacturing the liquid crystal display element 1 are one of the optimum examples of the configuration of the liquid crystal display element 1 capable of color display. The specific conditions of the components of the liquid crystal display element 1 are not limited to the above contents, and other conditions may be used. The specific manufacturing method of the components of the liquid crystal display element 1 described in the description of the manufacturing method of the liquid crystal display element 1 is one of the optimum examples of the manufacturing method of the color liquid crystal display element 1. The specific manufacturing method of the components of the liquid crystal display element 1 is not limited to the above contents, and other manufacturing methods may be used.
[0040]
The applicant of the present application measured cell gaps at various locations in the image display region 22 of the liquid crystal display element 1 obtained by the above-described manufacturing method, particularly cell gaps near the seal member 7. The cell gap is the thickness of the medium layer formed from the liquid crystal material. In the present embodiment, the cell gap is the distance from the first alignment film 11 on the first substrate 5 to the second alignment film 15 on the second substrate 6. Equivalent to. As a result of the measurement, no unevenness of the cell gap was observed in the image display region 22 of the liquid crystal display element 1. In addition, the applicant of the present application observed the display state of the image display region 22 of the liquid crystal display element 1 obtained by the above manufacturing method. As a result of the observation, the display state of the image display area 22 of the liquid crystal display element 1 was substantially uniform over the entire image display area 22.
[0041]
In the liquid crystal display element 1 having the configuration shown in FIGS. 1 to 3, the applicant of the present application relates the relationship between the first distance W1 from the first insulating film end face 25 to the seal member inner end face 26 and the display quality of the liquid crystal display element 1. In order to investigate, the first experiment described below was conducted. The plurality of liquid crystal display elements created as experimental objects are different from each other only in the first distance W1, and the other configurations are equal to each other. The liquid crystal display element to be tested is an STN color liquid crystal display element using a dummy filter layer as the smoothing layer 18. The panel size of the liquid crystal display element to be tested, that is, the area of the liquid crystal display element is 12 types [about 432 cm. ² ]. The cell thickness of the liquid crystal display element to be tested, that is, the thickness of the medium layer 4 of the liquid crystal display element is 6.7 μm. The second distance W2 from the first insulating film end face 25 to the image display region end is selected to be 500 μm. The display quality of these experimental liquid crystal display elements is such that no voltage is applied, that is, the display state in the state where the voltage between the first display electrode and the second display electrode is 0 V, the inspector visually confirms, It was measured. The display quality evaluation is a five-step evaluation of “excellent”, “good”, “good”, “bad”, and “bad”, and the liquid crystal display element 1 having a display quality rank of “good” or higher is regarded as a good product.
[0042]
FIG. 4 is a graph showing changes in the display quality rank of the liquid crystal display element 1 with respect to the first distance W1 based on the results of the first experiment. When the first distance W1 is not less than 0 μm and less than 200 μm, the display quality rank is “bad” regardless of the first distance W1. When the first distance W1 is 200 μm or more, the display quality rank is improved as the first distance W1 increases. When the first distance W1 is 1100 μm or more, the display quality rank is [OK] or more.
[0043]
Based on the graph of FIG. 4 and considering the dispersion stability of the liquid crystal display element, it can be seen that the liquid crystal display element is a non-defective product when the first distance W1 is 1100 μm or more. Theoretically, the first distance W1 is preferably as long as it is within the theoretical allowable range of 1100 μm or more and ∞ or less. Practically, the first distance W1 is preferably 1100 μm or more and 5000 μm or less. 5000 μm is the upper limit value of the optimum range of the first distance W1 based on the design of the liquid crystal display element 1, and is due to the narrow frame size of the cell of the liquid crystal display element and the enlargement of the size of the image display area. Determined. When the first distance W1 is selected as a value within the numerical range based on the result of the first experiment, the first distance W1 is numerically optimized, so that display unevenness of the liquid crystal display element occurs. More suppressed.
[0044]
In the liquid crystal display element 1 having the configuration shown in FIGS. 1 to 3, the applicant of the present application relates the relationship between the second distance W2 from the first insulating film end face 25 to the image display region end 27 and the display quality of the liquid crystal display element 1. In order to investigate, the second experiment described below was conducted. The plurality of liquid crystal display elements created as test subjects are different from each other only in the second distance W2, and the other configurations are equal to each other. The liquid crystal display element to be tested is an STN color liquid crystal display element using a dummy filter layer as the smoothing layer 18. The panel size of the liquid crystal display element to be tested is 12 type. The cell thickness of the liquid crystal display element to be tested is 6.7 μm. The first distance W1 between the first insulating film end face 25 and the seal member inner end face 26 is selected to be 1500 μm. The display quality of the liquid crystal display elements to be tested was measured by allowing the inspector to visually check the display state in the state where no voltage was applied. The display quality evaluation is a five-step evaluation of “excellent”, “good”, “good”, “bad”, and “bad”, and the liquid crystal display element 1 having a display quality rank of “good” or higher is regarded as a good product.
[0045]
FIG. 5 is a graph showing changes in the display quality rank of the liquid crystal display element 1 with respect to the second distance based on the results of the second experiment. Second distance W2 at the maximum point in the graph of FIG. _MAX Is 250 μm. Second distance W2 at which the second distance W2 is 0 μm or more and the maximum point _MAX If it is less, the display quality rank is improved as the second distance W2 increases. The second distance W2 at which the second distance W2 is the maximum point _MAX In the case described above, the display quality rank decreases as the second distance W2 increases. While the second distance W2 is 150 μm or more and 1250 μm or less, the display quality rank is [OK] or more.
[0046]
Based on FIG. 5 and considering the dispersion stability of the liquid crystal display element, the second distance from the first insulating film end face 25 to the image display region end 27 is preferably 150 μm or more and 1250 μm or less. It can be seen that the optimum value is 250 μm. When the second distance W2 is selected as a value within the numerical range based on the result of the second experiment, the second distance W2 is numerically optimized, so that display unevenness of the liquid crystal display element occurs. More suppressed. In particular, when the second distance W2 is selected to an optimum value of 250 μm, the display quality of the liquid crystal display element is the best.
[0047]
The position and shape of the first insulating film 9 are adjusted so that the second distance W2 is equal to or larger than the width W3 of the printing sag region of the first insulating film 9. This is to prevent the influence of the region from affecting the display quality of the liquid crystal display element 1. The printing sag region of the first insulating film 9 is a region at the end of the first insulating film 9, and the film thickness is unstable. The width W3 of the printing sag region of the first insulating film 9 is a value determined based on the positioning ability of the production printing machine used at the time of forming the first insulating film, and the displacement amount of the positioning is, for example, 150 μm. It has been found that the width W3 of the printing sag region of the first insulating film 9 is not less than 10 μm and not more than 200 μm. If the first insulating film is designed so that the second distance W2 is equal to or larger than the width W3 of the printing sag region of the first insulating film 9, the printing sag region of the first insulating film 9 is placed in the image display region. Therefore, the influence of the printing sag region on the display quality of the liquid crystal display element 1 is prevented in advance.
[0048]
The numerical range of the first distance W1 determined based on the first experiment and the numerical range of the second distance W2 determined based on the second experiment are basically other configurations of the liquid crystal display element. Unaffected by. For example, when the first distance W1 is 1500 μm, which is a representative value within the above numerical range, and the second distance is 500 μm, which is a representative value within the above numerical range, the flat panel display element having the current basic configuration is used. The panel size of an STN color liquid crystal display element having one dummy filter layer is 18 types [about 972 cm. ² ], 12 and 3 [approx. 27cm ² ], And the cell thickness of the color liquid crystal display element may be either 6.0 μm or 6.7 μm.
[0049]
As another configuration example of the liquid crystal display element according to the embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 6, the first alignment film is formed so that the end of the first alignment film extends to the outside of the sealing space 21. Print layout. FIG. 6 is a simplified view of a cross section in the normal direction of the first substrate surface of a liquid crystal display element 51 which is another example of one embodiment of the present invention. FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of the liquid crystal display element 51 of FIG. 6 and 7 will be described together. The liquid crystal display element 51 of FIG. 6 differs from the liquid crystal display element 1 of FIG. 1 only in the configuration of the first alignment film, and the other configurations are the same. Among the components of the liquid crystal display element 51 shown in FIGS. 6 and 7, parts equivalent to those of the liquid crystal display element 1 shown in FIGS. Is omitted. In FIG. 7, the first terminal 12 is omitted.
[0050]
The first alignment film 53 is disposed between the first substrate 5 and the medium layer 4. The first alignment film 53 is closest to the medium layer 4 among the components between the first substrate 5 and the medium layer 4. In FIG. 6, the end portion of the first alignment film 53 extends between the seal member 7 and the first substrate 5 and extends to the outside of the sealing space 21. Further, the second alignment film 57 may be extended to the outside of the sealed space 21 in the same manner as the first alignment film 53. As described above, when the end portion of the first alignment film 53 is centrifuged so that the first alignment film end face 54 is outside the sealed space, the display quality of the liquid crystal display element is further improved.
[0051]
An appropriate outermost position of the end face 54 of the first alignment film 53 is a position that does not cover a terminal outside the sealing space 21 of the liquid crystal display element 51. When the first alignment film end face 54 is outside the sealing space 21, the optimum value of the distance W5 from the end face 54 of the first alignment film 53 to the outer end face 55 of the seal member 7 is 500 μm. When the distance W5 is selected to be 500 μm, the distance W5 is numerically optimized, so that the display quality of the liquid crystal display element is the best.
[0052]
The present applicant observed the display state of the image display area 22 of the liquid crystal display element 51 of FIG. As a result of the observation, the display unevenness due to the nonuniformity of the alignment treatment seen in the vicinity of the outline of the image display area in the liquid crystal display element of the prior art did not occur in the liquid crystal display element 51 of FIG. As a result, the display state of the image display area 22 of the liquid crystal display element 51 of FIG. Thus, it can be seen that the end face of the first alignment film is preferably extended to the outside of the sealing space 21.
[0053]
In both the liquid crystal display element 1 of FIG. 1 and the liquid crystal display element 51 of FIG. 6, the positions of the end faces of the first alignment films 11 and 53 are the first alignment so that the first insulating film 9 is not exposed (Rub). The films 11 and 53 need to be wider than the first insulating film 9.
[0054]
As a comparative example of the liquid crystal display element 51 shown in FIG. 6, the applicant of the present application created a liquid crystal display element having the configuration shown in FIG. The liquid crystal display element of the comparative example of FIG. 8 differs from the liquid crystal display element 51 of FIG. 6 only in the position of the end face of the first insulating film, and the other configuration is the same as the liquid crystal display element 51 of FIG. The liquid crystal display element of the comparative example of FIG. 8 is designed so that the end face 25 of the first insulating film 9 coincides with the end 27 of the image display area 22. When the display state of the liquid crystal display element of the comparative example was visually observed, cell gap unevenness occurred in the vicinity of the outer periphery of the image display region due to the influence of the printing sag generated at the end of the first insulating film 9. The display state of the area was not uniform. Therefore, when the liquid crystal display element 51 of the present invention shown in FIG. 6 is compared with the liquid crystal display element of the comparative example of FIG. 8, it can be seen that the liquid crystal display element 51 of the present invention eliminates the influence of printing sag. .
[0055]
As described above, as described with reference to FIGS. 1 and 6, the technique for optimizing the position of the first insulating film end face in the liquid crystal display elements 1 and 51 is an image display of a flat panel display element typified by a liquid crystal display element. Used to improve area quality. The optimization technique is particularly used for improving the quality of a color display element having a color filter layer, and further for improving the quality of TN type and STN type color liquid crystal display elements. The optimization technique may be applied to a moisture-proof sealing structure of an EL display panel.
[0056]
The liquid crystal display elements 1 and 51 of the present embodiment are examples of the flat display element of the present invention, and can be realized by various other configurations as long as the main configurations are equal. In particular, the detailed configuration of each component of the display element is not limited to the above configuration and may be realized by other configurations as long as the same effect can be obtained. The flat display element of the present invention may include at least the medium layer 4, the first substrate 5, the second substrate 6, the seal member 7, at least one first display electrode 8, and the first insulating film 9. Components other than the components 4 to 9 may be omitted as appropriate. The medium layer 4 is not limited to a liquid crystal material, and may be formed of a display medium that can locally change a state related to display according to an electric field. For example, the flat display element of the present invention is not limited to the liquid crystal display element 1 and may be realized by an EL display panel or a plasma display.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the flat panel display element, the first insulating film is disposed so that the end face is located outside the end of the image display area and inside the end face of the seal member. . Therefore, since the cell gap is always kept at a predetermined value in the display surface of the display element, occurrence of display unevenness in the flat display element can be suppressed. In addition, a first alignment film is formed on one surface of the first substrate after the formation of the first insulating film so as to overlap the first insulating film. The first alignment film is disposed in a sealed space in which the end surface is sealed by the first substrate, the second substrate, and the seal member. Furthermore, the end surface of the first alignment film is located outside the end surface of the first insulating film and inside the inner end surface of the seal member, and the center of the range from the end surface of the first insulating film to the inner end surface of the seal member The shape of the first alignment film and the position of the first alignment film with respect to the surface of the first substrate are determined so as to be positioned at (1). Therefore, it is possible to provide a very high quality flat panel display element without display unevenness. According to the present invention, the first insulating film always eliminates contact and interference with the seal member, and is disposed on a predetermined film structure, so that the parallelism between the first substrate and the second substrate is provided. Is always maintained, and the occurrence of display unevenness in the flat display element is suppressed. According to the present invention, the distance from the first insulating film end surface to the seal member inner end surface is selected to be 1100 μm or more. As a result, the occurrence of display unevenness in the flat display element can be more reliably suppressed. Furthermore, according to the present invention, the distance from the end face of the first insulating film to the end of the image display area is selected to be 150 μm or more and 250 μm or less. As a result, the occurrence of display unevenness of the flat panel display element due to the end face of the insulating film can be more reliably suppressed.
[0058]
According to the present invention, the smooth layer in which the end portion of the first insulating film overlaps is realized by the dummy filter layer formed of the same material as the color filter layer. Thereby, an optimum smooth layer can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal display element 1 which is a flat display element according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in the normal direction of the substrate surface of the liquid crystal display element 1 of FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view of the BB portion of the liquid crystal display element 1 of FIG.
4 shows a first experiment for examining the relationship between the first distance W1 from the first insulating film end face 25 to the seal member inner end face 26 and the display quality of the liquid crystal display element 1 in the liquid crystal display element 1 of FIG. It is a graph which shows an experimental result.
5 shows a second experiment for examining the relationship between the second distance W2 from the first insulating film end face 25 to the image display region end 27 and the display quality of the liquid crystal display element 1 in the liquid crystal display element 1 of FIG. It is a graph which shows an experimental result.
FIG. 6 is a cross-sectional view in the normal direction of the substrate surface of a liquid crystal display element 51 which is another example of one embodiment of the present invention.
7 is an enlarged partial cross-sectional view taken along the line CC of the liquid crystal display element 51 of FIG.
FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of a liquid crystal display element as a comparative example.
[Explanation of symbols]
1,51 Liquid crystal display element
4 Media layer
5 First substrate
6 Second board
7 Seal member
8 First display electrode
9 First insulating film
11 First alignment film
17 Color filter layer
18 Smooth layer
21 Sealing space
22 Image display area
25 End face of first insulating film
26 Inner end face of seal member
27 Edge of image display area
28 End face of the first alignment film
W1 First distance from the end face of the first insulating film to the inner end face of the seal member
W2 Second distance from the end face of the first insulating film to the end of the image display area
W3 Width of edge sagging region of first insulating film
W5 Distance from the first alignment film to the outer end face of the seal member

Claims

A medium layer in which a state relating to display can be locally changed, a first substrate and a second substrate that are arranged to face each other with the medium layer interposed therebetween, and a first substrate and a second substrate are bonded to each other with a space therebetween. The frame-shaped sealing member is disposed between the first substrate and the medium layer in an image display region that is a part of a region inside the inner end surface of the sealing member when viewed from the normal direction of the surface of the first substrate. One or more first display electrodes, a color filter layer disposed between the first substrate and the first display electrode in the image display region, and an end of the image display region to an inner end surface of the seal member A smoothing layer disposed between the first substrate and the medium layer, a first insulating film covering at least the medium layer side surface of all the first display electrodes, and a first insulating film after the first insulating film is formed. A first alignment film formed on one surface of one substrate so as to overlap the first insulating film The flat panel display device comprising,
The end surface of the first alignment film is disposed in a sealing space sealed by the first substrate, the second substrate, and the sealing member, and further outside the end surface of the first insulating film and on the inner end surface of the sealing member. The shape of the first alignment film and the position of the first alignment film with respect to the surface of the first substrate are positioned so as to be located at the center of the range from the end surface of the first insulating film to the inner end surface of the seal member. Defined,
The layer thickness of the color filter layer is equal to the layer thickness of the smooth layer, and the color filter layer and the smooth layer are in contact with each other.
An end face of the first insulating film is located between the end of the image display area and the inner end face of the seal member when viewed from the normal direction of the surface of the first substrate.

2. The flat panel display device according to claim 1, wherein the first insulating film always eliminates contact and interference with the seal member and is disposed on a predetermined film structure.

3. The flat panel display element according to claim 1, wherein a distance from an end face of the first insulating film to an end face inside the seal member is selected to be 1100 μm or more.

The flat display element according to any one of claims 1 to 3, wherein a distance from an end face of the first insulating film to an end of the image display region is selected to be not less than 150 µm and not more than 1250 µm.

The flat display element according to claim 1, wherein the smooth layer is a dummy filter layer formed of the same material as the color filter layer.